Министерство образования и науки РФ

Министерство образования и науки РФ

Федеральное агентство по образованию

ТВЕРСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

(ТГТУ)

Кафедра «Природообустройства и экологии»

Дисциплина «Введение в специальность»

КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ

РАЗВИТИЕ УЧЕНИЯ О БИОГЕОЦЕНОЗАХ

Выполнила Т. А. Смирнова

(студ. гр. ООС-1 ЗФ)

Проверил Г. М. Ходяков

(ст. преподаватель)

Принял Г. М. Ходяков

(ст. преподаватель)

Тверь 2009

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 3

1 ФОРМИРОВАНИЕ ПОНЯТИЯ О БИОГЕОЦЕНОЗАХ 5

2 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И СЛОЖЕНИЕ БИОГЕОЦЕНОЗА 9

3 СТРУКТУРА БИОГЕОЦЕНОЗА 18

4 ЭКОЛОГИЯ И БИОГЕОЦЕНОГЛОГИЯ 22

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 25

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 26

ВЕДЕНИЕ

Экология рассматривает взаимодействия и взаимозависимости между живым и неживым. Особый интерес для нее представляют системы, которые характеризуются не только прямыми, но и обратными связями. Но до того, как сформулировать представление о системе, зародилась идея наличия в природе закономерных компонентов или «единств».

Для расследования этого направления весьма важным было понятие биоценоза, т. е. представление о «жизненном сообществе» всех растений и животных, населяющих данную среду, которая характеризуется более или менее однородными условиями существования. Основанная на этом понятии дисциплина «биоценология» рассматривала в качестве объекта своего исследования «жизненные сообщества» и занималась выяснением взаимоотношений их членов между собой и с биотопом. Биоценология занималась также сравнением и классификацией биоценозов. С развитием этих исследований все чаще стали появляться термины «ценоз» и «ценотический», стремящиеся подчеркнуть наличие неразрывной связи в той или иной группировке.

Понятие биоценоза было весьма прогрессивным, так как раскрыло то как каждое существо в процессе своей жизненной деятельности входит в систему взаимодействия, а следовательно, и взаимозависимостей; этот комплекс, с одной стороны, удовлетворяет жизненные потребности, а с другой стороны регулирует их деятельность. Было очевидно,что растения, фитофаги, хищники, все эти организмы в совокупности составляют жизненное сообщество, приуроченное к конкретному биотопу.

Каждый организм многообразно взаимосвязан не только с другими организмами, но и с физической средой; многое между организмами осуществляется только через неорганическую среду. Отсюда следует, что биоценоз в отрыве от биотопа не может ни сложиться, ни существовать, ни вступать в какие- либо экологические взаимоотношения. Таким образом выясняется неполнота понятия биоценоза как самостоятельной системы, если считать, что биоценоз - это природная единица организации в экологии, самое малое единство, которое способно к самостоятельному существованию.

Цель контрольного задания – кратко рассмотреть учения о биогеоценозах.

Задачи работы:

1 кратко проанализировать формирование о биогеоценозах, возникновение сложение и структуру;

2 кратко рассмотреть взаимосвязь экологии и биогеоценологии.

1 ФОРМИРОВАНИЕ ПОНЯТИЯ О БИОГЕОЦЕНОЗАХ.

Термин «биогеоценоз» как единство биотических и абиотических («земных» = «гео») компонентов предложил Владимир Николаевич Сукачев. Но он считал, что «именно Морозов должен по праву считаться основоположником лесной биогеоценологии», так как «Учение о лесе» это единство было показано с большей силой.

В.Н. Сукачев отмечает, что вслед за Морозовым исходные представления были сформулированы Р.И. Аболиным, а также рядом других исследователей. Известно, что для природных единств живых и неживых частей предлагались наименования «микрокосм» Фарбса, «голоцен» Фридерикса, «экосистема» Тенсли, «биосистема» Тенемана. В.И. Вернадский назвал такие единства «биокосными природными телами». Было предложение не вводить новых обозначений, а сохранить термин «биоценоз»; включить в это понятие весь комплекс биотических и абиотических компонентов, такое предложение не приемлемо так как вводит два понимания одного термина.

В настоящее время наиболее распространены термины «биогеоценоз» и «экосистема», поэтому нет оснований подробно останавливаться на формулировках и понимании всех авторов. Более правильно изложить представление о биогеоценозе, а затем об экосистеме, показав, в чем они уступают первому из них.

В.Н. Сукачев разрабатывал концепцию биоценоза как геоботаник и ландшафтовед, но, как мы убедимся из дальнейшего изложения, вполне удовлетворил экологов. Исходным понятием был геоботанический термин «фитоценоз», которым обозначают всякую, на известном протяжении однородную по составу и сложению группировку растений с однородным характером системы взаимоотношений и между ними самими, и между ними и средой. Фитоценоз, или растительное сообщество, представляет собой совокупность растений определенного видового состава, произрастающих на определенной площади; он физически связан с занимаемой площадью, ограничивает определенный объем атмосферы. Вне зависимости от того, оговаривается это или нет, конкретный фитоценоз произрастает на метаболически связанной с ним почве и включает в себя метаболически связанную с ними атмосферу, т.е. представляет собой не только пространственно определенную совокупность растений, но и их функциональное единство с двумя компонентами среды. В своих теоретических исследованиях структуры растительности В. В. Мазинг именует «фитоценозом» лишь автотрофные растения; микроценоз и бактериоценоз (микробоценозы) как гетеротрофные блоки в понятие фитоценоз не включаются.

Трехкомпонентный ценоз, состоящий из растительности, атмосферы и почвы был достаточным для определения наименьшей единицы растительного покрова, но не отвечал требованиям единицы ландшафта. Для обладания всем комплексом естественноисторических признаков ему, не доставало гетеротрофных компонентов.

Все животное население биогеоценоза некоторые называют зооценозом; иногда отмечают, что таким термином обозначается лишь совокупность животных, подобно тому, как терминами «фитоценоз» и «микробоценоз» обозначаются совокупности растений или микроорганизмов. Однако термин «фитоценоз» вошел в геоботанику в понимании функционального растительного сообщества, специфически взаимодействующего с атмосферой и почвой. Особи же зооценоза вступают в самостоятельные связи, с одной стороны, с особями своих жертв, а с другой с особями своих врагов. Когда в целях унификации термины «фито» «зоо» и «микробоценоз» понимаются лишь как совокупность организмов, создается источник недоразумений. Одно из главнейших – двойственное значение термина фитоценоз; в одном случае- синоним растительности, в другом – его фитоценологическое понимание. Второе неудобство в том, что термин «ценоз» применяется к части биогеоценоза, но не в «ценотическом» смысле. Из этого следует, что не нужно использовать термин «зооценоз» для обозначения животного мира и не нужно лишать термин «фитоценоз» его основного геоботанического значения.

Развивая идею биогеоценоза, Сукачев обозначил этим термином сообщество животных и растений вместе с отвечающими ему условиями почвы и атмосферы.

Затем, что минеральный грунт в биогеоценоз не входит. Вода включена в почво- грунт и атмосферу. Микроорганизмы отнесены к растениям и животным, но выделены в самостоятельный компонент – микробоценоз - лишь по соображениям особой методики их изучения.

Если именовать биотические компоненты по их функциональной характеристике, т.е. по существу выполняемой «работы», то их оказывается три: автотрофы, гетеротрофы - биофаги и гетеротрофы - сапрофаги. К третьему биотическому компоненту относятся не только микробы, но все потребители мертвого органического вещества, т. е. животные - сапрофаги и растения - сапрофиты.

По функциям, выполняемым в осуществлении круговорота вещества и потока энергии, в наземном биогеоценозе четко выявляются следующие компоненты.

1. Атмосфера, которая накапливает кислород и углекислоту, выделяемые в биотических и абиотических процессах, и в то же время служит ресурсом кислорода и углекислоты, а также азота для других биотических процессов; атмосфера служит и переносчиком воды и пыли вместе с находящимися в них химическими элементами и соединениями.

2. Почва, которая накапливает органические вещества, химические элементы и соединения, а также воду; почва вследствие этого оказывается источником разнообразнейших видов корма от зольных веществ и азота, растворенных в воде и доступных для усвоения, до сложных органических веществ на различных ступенях разложения.

3. Автотрофные организмы, главным образом фотосинтезирующие растения, а также хемосинтезирующие бактерии; автотрофы- это продуценты, т. е. создающие органическую материю, часть которой потребляют гетеротрофы, а часть накапливается в почве, подвергаясь минерализации. Многие хемосинтезирующие бактерии, осуществляя минерализацию, замыкают кормовые цепи и в трофической пирамиде объединяются с сапрофитами, однако создаваемая ими биомасса относится к первичной продукции.

4. Гетеротрофы- биофаги потребляют живое органическое вещество, а потом называются консументами, а также продуцентами второго порядка.

5. Гетеротрофы- сапрофаги, или сапротрофы, питаются мертвым органическим веществом и разлагают его. Сапротрофы неоднократно используют мертвое органическое вещество, которое, пройдя через пищевой тракт одних, поступает в пищу другим. Гетеротрофы- сапрофаги выполняют в биогеоценозе не меньшую роль, чем автотрофы, так как перерабатывают всю отмершую органическую материю, созданную и трансформированную на всех трофических уровнях.

Пять перечисленных функциональных компонентов биогеоценоза составляют природное единство, ибо они взаимодействуют, а тем самым взаимообуславливают друг друга, и обеспечивают ту полноту, которой недоставало биоценозу. Отсутствие какого- либо из перечисленных компонентов биогеоценоза делает невозможным биологический круговорот, определяющий поток элементов из почвы и атмосферы через живые организмы, превращающие их в новые сложные соединения и вновь возвращающие их почве и атмосфере в процессе минерализации и дыхания. Роль атмосферы и почвы при этом функционально очень различна; поэтому неправильно предлагаемое Одумом объединение «абиотических веществ» в один компонент.

2 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И СЛОЖЕНИЕ БИОГЕОЦЕНОЗА

Те части суши, на которых по каким- либо причинам отсутствуют живые организмы, подвергаются лишь разрушительным воздействиям солнечной радиации, атмосферных осадков, движения воды, ветра и колебаний земной коры. Иначе говоря, на лишенном жизни участке Земли в силу взаимодействия атмогидро- и литосферы происходят лишь разрушительные физико-химические процессы. С появлением земельных растений картина меняется: возникает более сложный и более интенсивный обмен веществ и энергии. Этот регулярный обмен веществ и становится движущей силой развития биогеоценоза.

Появление биотических сил организуют использование солнечной энергии. Продуцирование растительного вещества заключается в ассимиляции углекислоты и сопровождается выделением в атмосферу кислорода, т. е. устанавливается регулярный газообмен. В грунт вносится органическое вещество и, следовательно, горная порода превращается в почву. Прорастание спор и семян в каком- либо еще не освоенном организмами грунте и дальнейшее развитие растений вовлекает грунт и окружающую растения атмосферу в биотический круговорот. Существование популяции живых существ и схема их поколений, особенно в период сложения биогеоценоза, находятся в большой зависимости от физических условий среды; все же ценой потерь живые существа преобразуют среду, которую населяют, и в месте с тем адоптируют к ней. Растительность устанавливает на занимаемом пространстве круговорот биогенных элементов и определяет его специфический ритм, этот ритм связан с регулярным явлением в атмосфере и земной коре. На рассмотренном пространстве эпизодические воздействия атмо -, гидро- и литосферы, вызывающие физико-химические процессы в деятельности биотических компонентов проявляются на фоне беспрерывно действующих циклических процессов. Эти физико-химические воздействия вносят в круговорот некоторые изменения но имеют уже второстепенное значение.

Возникающие на территории, не покрытой растительностью, например на сыпучих песках, группировки растений, если им удается закрепиться, постепенно расширяются. Зарастание сыпучих песков начинается с укоренения наиболее непритязательных видов; приживаясь они создают условия для поселения других, которые нуждаются хотя бы в примитивных почвах. Постепенно складываются микроклиматические и почвенные условия для самых требовательных членов растительного сообщества, свойственно данному типу местообитания. Вхождение новых видов и основание ими экологических ниш сопровождается сукцессиями. Происходит сингенез не только фитоценоза, но и сопутствующих ему гетеротрофов, т.е. становление биогеоценоза в целом.

Резюмируя изложенное, мы можем определить различия между двумя типами частников земной поверхности - не покрытой или покрытой «пленкой живого вещества». Соответственно участники первого типа используют действия лишь абиотических факторов, действующих эпизодически и вызывающих физико- химические, главным образом разрушительные процессы. На участках второго типа, именуемых биогеоценозом, главенствующая роль принадлежит биотическим фактором, среди которых ведущее положение принадлежит зеленой растительности; она осуществляет созидательную деятельность, регулируемую сезонными и суточными циклами солнечной радиации. Процессы трансформации созданной растительностью биомассы, осуществляемые гетеротрофами, подчинены тем же сезонным и суточным циклам. В биогеоценозах беспрерывно происходит создание «пленки живого существа» и ее трансформации; роль абиотических факторов, как уже говорилось, здесь становится второстепенной: они воздействуют на биотические процессы, внося в них количественные изменения.

Биогеоценоз - термодинамическая система. Беспрерывная циклическая трансформация в нем материи и энергии соответствует первому закону термодинамики, а деградация трансформируемой энергии из упорядоченной формы в тепловую соответствует ее второму закону. Измерение термодинамических процессов в биогеоценозе позволяет точнее определять функциональное значение отдельных компонентов биогеоценоза и конкретных цепей питания.

Чтобы разграничить объекты исследования различных дисциплин, отметим, что если географы исследуют территорию с существующем на ней биогеоценозом, геохимики - движение химических элементов в протекающих на этом пространстве биогеоценотических процессах, то экология - весь комплекс процессов на том же пространстве. Их интересует сложение, состав и сукцессии биогеоценоза, взаимодействия его компонентов и характер внутренних биогеоценотических процессов, а также взаимодействие с другими биогеоценозами все это в зависимости от среды, в частности рельефа.

Соотношение концепции биогеоценоза с рядом других концепций Сукачев разбирал не раз. Чем же различаются понятия «биогеоценоз» и «экосистема».

В формулировке принципа единства живых и неживых компонентов оба понятия совпадают. Сам Тенсли «живой» частью экосистемы считал сообщество организмов, что с хорологической точки зрения еще больше сближает «экосистему» с «биогеоценозом». Однако большинству пользующихся термином «экосистема» казалось более привлекательным сохранить понятие с более «свободным» использованием. Так Эванс предложил расширить понятие «экосистема» так чтобы ее живым компонентом могла быть «видовая популяция» или сообщество любого уровня сложности; при этом экосистема в понимании Тенсли становится одним из частных случаев. В экологическом словаре Х. Хенсона словом «биогеоценоз» определяется конкретная экосистема. Ощущая необходимость в типологической классификации разнообразных экосистем, Дювинью различает микроэкосистемы, мезоэкосистемы, макроэкосистемы и даже такую гигантскую экосистему как биосфера. Из них только мезоэкосистему «лес» можно назвать биогеоценозом. С биогеоценологической точки зрения пень дерева - лишь часть биогеоценоза, а Мировой океан и биосфера включает в себя великое множество биогеоценозов.

Совокупность всех биогеоценозов на земной поверхности составляет биогеоценотический покров земли. Теперь чтобы перейти к таксономии биогеоценозов, следует определить принципы ограничения биогеоценоза как дискретной части биогеоценотического покрова земли.

Приведенный выше обзор функциональных компонентов биогеоценоза выявил их взаимообусловленность, обеспечивающую сбалансированный биологический круговорот элементов: из почвы и атмосферы через их трансформацию в органические вещества и возврат их в почву и атмосферу для нового круговорота. Выше было так же показано, что роль созидателей живого существа принадлежит фитоценозу, т. е. растительной ассоциации, взаимодействующей в фотосинтезе с атмосферой и почвой. Совершенно очевидно, что состав и количество создаваемой органической материи зависит от характера растительной ассоциации биогеоценоза и от особенностей атмосферы и почвы. Так же не требует доказательства тезис, что комплекс гетеротрофов определяется характеристикой растительности биогеоценоза. Вместе с тем биоценоз в целом определяет состав и количество органического вещества, поступающего в почву, а также участвует в процессе почвообразования. Состав же биогеоценоза в целом закрепляется в процессе синтеза, т. е. коадаптации всех его элементов, начиная с момента вхождения каждого из них и до сбалансирования его экологической ниши.

Из этого можно сделать вывод, что биогеоценоз должен иметь пространственные границы. Зная состав и количественные показатели почвы биогеоценоза, его растительности и животного мира и особенности местного климата, можно определить состав и объем создаваемой здесь органической материи. Эта теоретическая возможность может быть осуществлена практически только при условии, что установлены пространственные границы биогеоценоза. Разумеется, такие границы не могут быть произвольными; их определение должно быть обосновано уверенностью, что упомянутые процессы созидания и трансформации не продолжаются за установленными границами. Таким, образом вопрос о границах имеет принципиальное значение и находится в тесной зависимости от определения рассматриваемых процессов.

Биогеоценоз в этих пределах представляет собой функциональное единство, обеспечивающее созидание органического вещества, его трансформацию, его накопление, его разложение и минерализацию. Такое положение обеспечивает его самостоятельность, т. е. способность к самостоятельному существованию, а отсюда относительную замкнутость, сбалансированность и независимость происходящего в нем круговорота вещества и энергии от других биогеоценозов. Это не исключает постоянного притока и выноса некоторой части вещества и энергии, поскольку между биогеоценозами происходит постоянный обмен организмами и костным веществом органического и неорганического происхождения; однако величина притока и выноса, бывают малы и их обычные колебания не меняют типа биогеоценоза.

Разумеется, пространства, занимаемые популяции некоторых организмов, могут быть не меньше территории, занимаемой биогеоценозом, а могут охватывать несколько биогеоценозов; однако границы стации должны совпадать с границами биогеоценозов. В противном случае либо те, либо другие границы определены не верно.

При этом невозможно отрицать необходимость и «физиономических» признаков границ между биогеоценозами. Границами сухопутных биогеоценозов вполне можно считать границы фитоценозов, т. е. границы растительных ассоциаций; в ряде случаев, например, между лесом и лугом или между лесами и господствующими породами хорошо заметны. Однако не редки и такие сочетания, где границы совсем не резки; возьмем, например, озеро, окружающее его лесное болото и примыкающий к болоту относительно сухой лес. В зависимости от меняющейся влажности относительно сезона границы между озером и болотом, болотом и лесом будет передвигаться; но и даже без передвижения эти границы не будут резкими; как флора, так и фауна, свойственные каждому из этих биогеоценозов, будут проникать на соседние территории, создавая специфическую «опушку», т. е. пограничную полосу, которую американские экологи называют экотоном. На территории экотонов сказываются «краевые воздействия» соседствующих биогеоценозов. Нерезкость границ весьма обычна в природе; в биогеоценозах она приводит к становлению особых биогеоценотических синузий.

Установив границы биогеоценоза на поверхности земли, вспомним, что верхняя и нижняя границы биогеоценоза представляет собой пределы деятельности живых его компонентов: в атмосфере- полет и газообмен организмов, в почве- деятельность корневых систем и микоризы, а также роющая деятельность животных.

Разумеется, биогеоценоз, как и всякая природная формация, имеет границы во времени. Чтобы определить последние, проследим зарождение, развитие и характер существование биогеоценоза, а также возможные формы его «умирания».

По идее В.Н. Сукачева, биогеоценоз - это динамические явления. «Биогеоценоз хотя и представляет собой открытую систему, но в то же все компоненты его в совокупности составляют некоторое целостное диалектическое единство, характеризующееся внутренними противоречивыми воздействиями, которые никогда не приводят к состоянию равновесия внутри этого единства. Напротив, эти внутренние противоречия являются силой, определяющей его непрерывное движение, которое и есть его развитие… Как только появляется обнаженная земная поверхность и начинает заселяться организмами, между ними и косной природой возникают взаимодействия… Это новый специфический тип обмена веществом и энергией, характерный для биогеоценоза, можно назвать биогеоценотическим процессом.»

В едином биогеоценотическом процессе можно различить четыре слагающих и все время изменяющих его процесса:

1) взаимодействия компонентов между собой («эндокоакции»);

2) всевозможные вселения новых организмов («инспермации»);

3) приток с пылью, водами и другими агентами минеральных а частью и органических веществ («инпульверизация»);

4) вынос этих веществ таким же путями («экспульверизация»).

В сложении биогеоценоза Сукачев различает две стадии. Первая стадия- сингенез, т. е. стадия «сживания» организмов между собой и с абиотическими компонентами формирующегося биогеоценоза. Таким образом формируются популяции, а также специфические для биоценоза микроклимат и почва. Вторая стадия- эндогенез- характеризуется непрекращающимися процессами обмена веществ и энертией между компонентами биогеоценоза, которые сопровождаются трансформациями в их потоке и количественными изменениями различных видов энергии и материи. Четкой границы между сингенезом и эндогенезом, разумеется, заметить нельзя однако к началу последнего, по существу, завершаются физиологические, морфологические и количественные адаптивные приспособления организмов, а также формирование почвы и климата.

Под вселением в биогеоценоз новых организмов подразумевается вселение новых видов, которым надлежит занять экологическую нишу, т. е. сингенетически войти в пищевые цепи; это связано с адаптацией как вселившегося вида, так и видов, вступивших с ними в трофические и другие экологические связи, т. е. формированием популяции вселившегося вида и более или менее ощутимыми изменениями популяций его коагентов. Разумеется, вхождение новых видов более свойственно стадии сингенеза; в сложившемся биогеоценозе вселение нового вида либо не состоится, либо вызовет изменения в биогеоценоза. Тем не менее такие изменения вероятны, поскольку эндогенетический процесс сопровождается постоянными сукцессиями, в ходе которых возможно и вселение, и вытеснение отдельных видов.

От вселения следует отличать иммиграцию и эмиграцию особей тех видов, которые уже вошли в состав биогеоценоза; такие миграции составляют части притока и выноса, учитываемых в круговороте.

Сукцессии, наблюдаемые в ходе эндогенных процессов, определяют развитие биогеоценоза и не меняют его типа, который принимается в биогеоценологии за низший таксон. По В.Н. Сукачеву, биогеоценозы группируются в типы на основе степени сходства: а) процесса превращения вещества и энергии в них; б) обмена веществом и энергией между их компонентами и между ними и другими явлениями природы. В каждом типе обнаруживается сходство всех компонентов биогеоценозов, их сложения и структуры в первую очередь - состава растительности.

Очевидно, качественно и количественно потоки вещества и энергии в сложившемся биогеоценозе по многолетним средним остаются без изменений. Эндогенные процессы вносят лишь количественные колебания в зависимости от особенностей сезона, причем амплитуда этих колебаний также специфична для данного биогеоценоза. Этим определяется относительная стабильность потоков вещества и энергии, а следовательно, и стабильность размеров отдельных популяций, осуществляющих потоки в процессах потребления биомассы нижестоящего трофического уровня, созидания своей массы и передачи одной из части организмам вышестоящего трофического уровня, а другой в почву. Тем самым осуществляется детерминирование средних размеров популяций, входящих в данный биогеоценоз.

Относительная устойчивость биогеоценоза обеспечивается тем, что в конкретном биогеоценозе взаимодействуют одни и те же специфичные для него компоненты. Эту устойчивость логично назвать гомеостазом. По определению гомеостаз в самом широком понимании объединяет согласованные физиологические процессы, которые поддерживают устойчивые состояния организмов. Гомеостаз не исключает колебаний в «устойчивых состояниях», происходящих вследствие изменений регуляторных механизмов, характер взаимодействий которых все же сохраняется.

Концепция гомеостаза принципиально отличается от представления о «равновесии» в природных системах, предполагающем, что отклонения от средней бывают противоположными равновеликими и определяются арифметической шкалой. В биогеоценозе каждое изменение мощности какого либо фактора вызывает изменение во всех связях, в которых этот фактор участвует, что обусловливает комплекс противодействий, осуществляемых механизмами обратной связи. Этим осуществляется саморегуляция биогеоценоза, обеспечивающая его гомеостаз.

Экзогенные воздействия нарушают биогеоценотический процесс; они могут преодолеть мощность факторов биогеоценоза, привести к изменениям в его составе, а отсюда и к изменениям в процессе превращения вещества и энергии. В таких случаях тип биогеоценоза может измениться и произойдет его смена; окончится существование одного биогеоценоза и сформируется другой. Экзогенные смены типов происходят в результате нарушения гомеостаза катастрофическими явлениями изменениями условий, вызывающими колебания устойчивости и колебания численности популяции входящих в биогеоценоз организмов, а также антропогенными воздействиями, т. е. последствиями планомерной или случайной деятельности человека. В стадии сингенеза чаще могут происходить вытеснения одних видов организмов другими и если это приводит к кардинальным изменениям в составе растительной ассоциации, то они неизбежно смены типов биогеоценозов в стадии эндогенеза такие смены менее часты.

3 СТРУКТУРА БИОГЕОЦЕНОЗА

Биогеоценоз, бесспорно, можно расчленить на слагаемые и классифицировать их по различным принципам. Мы уже знаем о функциональной структуре биогеоценоза, состоящего из пяти компонентов. Они связаны совокупностью кормовых цепей, сложившихся в биогеоценозе, но настолько переплетенных, что каждый из компонентов представляет собой умозрительное и в природе не отделим от других.

Элементы морфологической структуры биогеоценоза, занимающие части охватываемого им пространства, можно наблюдать воочию, и их пределы а природе легко найти. Наименьшим элементом биогеоценоза можно считать консорцию вместе с ее средой обитания.

Консорция складывается как трофическая группировка. Некоторые организмы могут использовать других членов консорции только как источник пищи, без поселения на центральном виде консорции, но между ее членами можно выявить топические и другие виды связей.

Консорция древесного растения обособляет некоторый объем атмосферы, охватываемый его наземной частью, и некоторым объемом почвы, в котором развивается его ризосфера, что и представляет в совокупности элемент лесного биогеоценоза.

«Элементом биогеоценоза» названа структурная часть биогеоценоза, обособленная в силу своих внутренних связей однако такой элемент биогеоценоза может и не быть самостоятельным. Обособленные группировки такого типа соответствуют понятию биогеоценотической синузии.

Биогеоценотической синузией является каждая структурная часть биогеоценоза, которая характеризуется особым составом или свойствами составляющих его компонентов и их особыми внутренними взаимодействиями, при сохранении все же единств биогеоценоза, общности взаимодействия его компонентов и обмена веществом и энергией между ними и его окружением.

Биогеоценотическая синузия - обособленная ценотическая группировка организмов, которая заметно выделяется в биогеоценозе и внутренне связана совместным участием в конкретной части круговорота вещества и энергии. Синузия образуется на исходном кормовом ресурсе, но ее сложение и жизнедеятельность входящих в нее организмов порождает дополнительные ресурсы питания и своеобразные условия среды.

Биогеоценотические синузии ярусов представляют собой ценотические группировки, основой которых служат растения, образующие тот или иной ярус, например лесного биогеоценоза. Такие группировки Тишлер в одном аспекте назвал стратоценозами, в другом биоценотическими коннексами; второй термин позднее был изменен на «кормовую сеть». По применяемой в настоящей работе классификации - это биогеоценотическая стратосинузия. В случае относительной однородности биогеоценоза можно рассматривать стратосинузии территории в целом, а при парцеллярном строении- стратосинузии парцелл.

Как уже говорилось, при выделении биогеоценотических синузий закономерно брать в основу структурные части растительности, т. е. фитоценотические синузии. Логичность такого предложения подтверждается хотя бы тем что многие экологи выявляли разнообразные «ценотические группировки», связанные, как правило, общим кормовым субстратом и представляющие, по существу, совокупность кормовых цепей. Термин «синузия» был применен для обозначения группировки минирующих насекомых травяного яруса; правильнее было бы считать эту группировку частью биогеоценотической стратосинузии этого яруса.

Синузией, называют группировку, образующуюся на соке истекающем из поранения ствола ильмовых пород; такое истечение бывает многолетним и характеризуется сходным составом потребителей сока, их паразитов, хищников и даже закономерными сукцессиями в составе; такая синузия- хороший пример ценотической группировки. Однако такого типа группировка не отвечает некоторым условиям понятия биогеоценотической синузии В.Н. Сукачева. Она не представляет собой структурной части биогеоценоза, так как слагается внутри консорции и имеет своей основой лишь часть организма, служащего основой консорции.

Группировки, слагающиеся внутри консорции и, следовательно, не представляющие структурного элемента биогеоценоза, предложено назвать биогеоценотическими меросинузиями.

Биогеоценотическая меросинузия образуется из организмов нескольких трофических уровней. Организмы, зависимые от других сопутствующие им, называются спутниками или депендентами.

Логично считать меросинузией совокупность животных и бактериальных организмов, обитающих в остальном биотопе, которые Е.Н. Павловский назвал паразитоценозами. Такая совокупность эндобиотов представляет собой часть консорции, образованной животным; на нем слагаются еще группировки эпибионтов.

Меросинузиями можно назвать всякие группировки, складывающиеся внутри консорции и имеющие обособленные местообитания.

Биогеоценотические синузии и меросинузии создают кормовые связи и образуют специфическую среду. В той или иной синузии могут оказаться условия для гнездового убежища видов, трофически связанных даже с другим типом биогеоценоза, эти виды и осуществляют одну из форм связи между биогеоценозами.

Наиболее обычны связи между биогеоценозами, осуществляемые некоторыми видами животных, которые добывают корм в биотопах, несходных с местом их обитания.

Сложившиеся в конкретной синузии условия могут и не обеспечить возможностей существования какому- либо организму, который в других условиях питается тканями данного растения, вследствие чего вид оказывается вытесненным.

Синузии могут быть многолетними, сезонными и даже очень кратковременными; сроки их существования зависит от физиологических изменений в жизнедеятельности компонентов, от жизненных циклов в отдельных группировках.

Биогеоценоз представляется как определенная и экологическая структура. Она характеризуется: 1) дискретностью составляющих его частей; 2) дискретностью фаз или стадий изменения и развития; 3) упорядоченностью или строем всей совокупности отношений в определенных границах. Биогеоценоз отвечает понятию экологической структуры. Структуры биогеоценозов могут входить как дискретные части в структуру биогеосферы, причем они могут быть типологически классифицированы.

4 ЭКОЛОГИЯ И БИОГЕОЦЕНОЛОГИЯ

Современное развитие экологии как науки о взаимодействиях организма и среды привело к ее расчленению на несколько самостоятельных отделов. Экология особи рассматривает жизнедеятельность организмов, во- первых, как отдельные акции, встречающие реакции компонентов среды, во- вторых, как реакции организмов на акции внешних факторов и, в- третьих, как коакции, возникающие в результате взаимных приспособлений. Экология особи рассматривает происходящие при этом физиологические и морфологические изменения организма, а также изменения в среде, точнее в исследуемых факторах воздействия. Происходящие изменения организмов и среды изменяют характер и силу их акций и реакций, пока в результате взаимных приспособлений не выработаются между ними такие взаимодействия, которые обеспечивают их длительное сосуществование в данном биогеоценозе. Экологическое изучение реакции в последующих изменениях особи на воздействия отдельных факторов возможны как в искусственной, так и в естественной средах с взаимной поверкой полученных результатов. Такие исследования выявляют характер и приделы мощности акции и реакции, а также физиологических и морфологических изменении, специфичных для данного вида, точнее, для той популяции, из которой взяты подобные особи. Экологию особей - «аутэкологию» - называют и экологией вида. Выявленные ею нормы реакций представляют собой: характер и пределы положительных действий, а отсюда преферендумы, изменения скорости и мощности реакций, степени устойчивости, пороги начала и конца суточной и сезонной деятельности, ее ритмы и темпы, мощности летальных воздействий.

Экология популяций рассматривает их связи со средой, происходящие при этом изменения в структуре, а также изменения в биогеоценозах. Биогеоценотический анализ популяций уточняет экологическую характеристику видов и объясняет их географическое распространение.

Общая принципиальная особенность экологии особи и экологии популяции состоит в том, что они относятся либо к экологии животных, либо экологии растении, т. е. соответственно к комплексам зоологических или ботанических дисциплин. Следовательно, объект их исследования – животное или растение, взаимодействующее со средой; естественно, что при этом среда изучается лишь в процессе взаимодействий с организмом.

Биогеоценология - такая экологическая дисциплина, которая уделяет равное внимание каждому коагенту, но рассматривает их всех как участников экологических связей.

Биогеоценология - наука о биогеоценозах, об их составе и развитии, о типологии и классификации, о взаимодействиях между биогеоценозами, об их объективной роли в регулировании климата и развития ландшафта, а также о зависимости биогеоценозов от них,- словом обо всех вопросах, касающихся биогеоценозов- основных объектов исследований в биогеоценологии.

Одна из главных проблем биогеоценологии - изучение взаимодействия всех компонентов в биогеоценозе – расчленяется на такие задачи: анализ состава компонентов биогеоценоза с определением условий и последовательности сложения; анализ деятельности каждого компонента с качественной и количественной стороны, т. е. определение и доли участия в продуктивности своей системы; анализ взаимодействий компонентов между собой с выяснением косвенных влияний и определением результата для биогеоценоза в целом; изучение воздействий на биогеоценоз стихийных явлений, а также деятельности человека.

Признание биогеоценоза основной единицей биогеоценотического покрова Земли и саморегулирующейся системой позволяет рассматривать деятельность любых структур в биогеоценозе и любые явления, наблюдаемые в нем, как части круговорота вещества и потока энергии в его пределах.

С развитием и распространением учения о биогеоценозах участились высказывания, что биогеоценологическими можно назвать только те исследования, которые охватывают биогеоценоз целиком, и что решение частной задачи нельзя считать биогеоценологическим исследованием, так как оно может дать лишь материал для последнего. Тем самым постулируется невозможность частных биогеоценологических исследований, приводимых индивидуально или небольшими группами, что, конечно, неверно. Правильнее полагать, что биогеоценологическое исследование любого явления отличается тем, что анализирует последнее не в отрыве от биогеоценоза, не как автономный процесс, а анализирует его положение в биогеоценозе, качественно и количественно определяя его связи с последним.

Биогеоценология представляет собой научную основу такого направления народного хозяйства как лесоводства, причем не только для решения таких частных вопросов, как насаждение отдельных лесов, но и при решении таких народнохозяйственных проблем, как определение оптимальной лесистостей целых областей.

Биогеоценология – часть большой экологии, изучающая биогеоценозы во всем их многообразии в природных и антропогенных условиях.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Экология - биологическая наука, изучающая организацию и функционирование над организменных систем различных уровней: популяций, видов, биоценозов (сообществ), экосистем, биогеоценозов и биосферы. Часто экологию определяют также как науку о взаимоотношениях организмов между собой и с окружающей средой. Термин «Экология» предложил в 1866 немецкий зоолог Э. Геккель, определив экологию как «общую науку об отношениях организмов к окружающей среде, т.е. “условия существования”».

На формирование экологии как самостоятельной науки решающее влияние оказало «Происхождение видов...» Ч. Дарвина (1859), в котором подчёркнута важность изучения механизмов борьбы за существование, внутривидовых и межвидовых взаимоотношений.

Экология подразделяется на общую экологию, исследующую основные принципы организации и функционирования различных систем, и частную экологию, сфера которой ограничена изучением конкретных групп определённого таксономического ранга. Общая экология классифицируется по уровням организации над организменных систем. Популяционная экология изучает популяции — совокупности особей одного вида, объединяемых общей территорией и генофондом.Экология сообществ (или биоценология) исследует структуру и динамику природных сообществ (или ценозов) —совокупностей совместно обитающих популяций разных видов. Биогеоценология— раздел общей экологии, изучающий экосистемы (биогеоценозы).

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Очерки по истории экологии под. ред. Г. А. Новикова и др.. – М: Науко, 1970 – 291с;

2. Основы лесной биогеоценологии, под ред. В. Н. Сукачева и Н. В. Дылиса, -М., 1964;

3. Человек и природа, под ред. Марш Д. П., СПБ, 1866.

ГОСТ 7.32 – 2001. ССИБД. Отчет о научно исследовательской работе. Структура и правило оформления. –Введен. 2002-07-01. – М: Изд-во Стандартов, 2001. -19с.

Дата добавления: 2015-08-27